KR101135598B1 - Compositions of grinding aids for the improving of grinding cement clinkers - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A grinding aid composition for cement clinker fine-grinding is provided to shorten grinding time of the cement clinker and improve milling characteristic and hydration property. CONSTITUTION: A grinding aid composition for cement clinker fine-grinding comprises polycarbonic acid substituted with inorganic salt and amine having a glycerin group. The glycerin group is selected from a group including glycerin dimethylamine, glycerin ethylamine, diglycerin methylamine, diglycerin ethylamine, diglycerin monoethanolamine, mono glycerin diglycerin diethanolamine, and triglycerin amine. The inorganic salt is more than one type which is selected from a group including sodium salt, potassium salt, calcium salt, magnesium salt, lithium salt and Aluminium salt. The polycarbonic acid is selected from a group including polyacrylate, methacrylic acid polymer, acrylic acid methacrylic acid copolymer, and maleic anhydride acrylic acid copolymer.

Description

시멘트 클링커 미분쇄용 분쇄조제 조성물{COMPOSITIONS OF GRINDING AIDS FOR THE IMPROVING OF GRINDING CEMENT CLINKERS}Grinding aid composition for fine grinding of cement clinker {COMPOSITIONS OF GRINDING AIDS FOR THE IMPROVING OF GRINDING CEMENT CLINKERS}

본 발명은 시멘트 클링커(cement clinker)의 미분쇄용 분쇄조제 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 글리세린기를 갖는 아민 또는 무기염으로 치환된 폴리카르본산을 포함하는 시멘트 클링커 미분쇄용 분쇄조제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a grinding aid composition for pulverizing cement clinker, and more particularly to a grinding aid composition for pulverizing cement clinker comprising polycarboxylic acid substituted with an amine or inorganic salt having a glycerin group. will be.

일반적으로 시멘트 산업에 있어 시멘트 제조에 사용되는 원료로는 석회석, 규석, 점토, 철광석, 슬래그 또는 이들의 혼합물 등과 부속원료로 코우크스, 슬러지, 더스트 등을 사용하고, 이들 원료를 배합하여 미세하게 분쇄한 후에 로(kiln)내에서 약 1,450℃로 처리를 하면 원료 중의 석회석 성분이 실리카, 알루미나, 철성분 등과 결합하여 시멘트 광물로 생성된다. 이 광물은 물과 반응하면 단단하게 굳는 성질을 가진다. 이러한 광물을 시멘트 클링커라 하며, 상기 시멘트 클링커는 냉각된 후 포틀랜드 시멘트라고 불리는 균질의 분말성상의 생성물을 제공하기 위하여 마무리 미분 분쇄기에서 소량의 석고(황산칼슘)와 함께 분말화된다. In general, raw materials used in cement production in the cement industry include limestone, silica, clay, iron ore, slag or mixtures thereof, and coke, sludge, dust, etc. After the treatment at about 1,450 ° C. in a kiln, the limestone component in the raw material is combined with silica, alumina and iron to form cement minerals. This mineral hardens when reacted with water. This mineral is called a cement clinker, which is cooled and then powdered together with a small amount of gypsum (calcium sulfate) in a finishing mill to provide a homogeneous powdery product called portland cement.

전술한 바와 같은 시멘트 제조 공정에서 분쇄는 품질관리의 마지막 단계이며 분쇄공정에 의해 최종 제품의 성능이 결정되기 때문에 시멘트 제조 과정에서 분쇄는 소성 공정과 함께 핵심적인 공정이다. 분쇄의 목적은 시멘트 클링커를 미립자로 만들어 표면적을 크게 하여 시멘트 분말의 반응성을 높이고 혼합재로 사용되는 광물질(석회암, 고로슬래그 등)을 분쇄하여 유용성분을 취하고 혼합효과를 높게 하기 위한 것이다. In the cement manufacturing process as described above, the grinding is the final step of quality control, and the grinding is a key process together with the firing process because the performance of the final product is determined by the grinding process. The purpose of the grinding is to increase the reactivity of the cement powder by making the cement clinker into fine particles to increase the surface area, and to grind the minerals (limestone, blast furnace slag, etc.) used as a mixed material to take useful ingredients and increase the mixing effect.

상기 클링커는 극히 높은 경도 때문에 미분화에 많은 양의 에너지가 필요하다. 클링커의 성상에 따라 마무리 미분쇄 시에 소요되는 에너지는 약 33 내지 77kWh/톤으로 알려져 있다. 따라서 시멘트 클링커의 분쇄시 첨가제를 넣어 분쇄효율을 향상시키는 연구가 진행되어 왔다. 이때, 분쇄의 효율을 극대화시키기 위해 사용하는 것이 분쇄조제(Grinding Aid)이다. 현재까지는 글리콜, 알칸올아민, 방향족 초산 등등 몇 가지 물질을 클링커에 소정비율로 첨가하였을 때 소요 에너지량을 감소시키고 단단한 클링커의 분쇄 효율을 향상시키는 것으로 밝혀졌다.The clinker requires a large amount of energy for micronization because of its extremely high hardness. Depending on the nature of the clinker, the energy required for finishing grinding is known to be about 33 to 77 kWh / ton. Therefore, research has been conducted to improve the grinding efficiency by adding an additive when grinding cement clinker. At this time, the grinding aid used to maximize the efficiency of the grinding (Grinding Aid). To date, it has been found that the addition of several substances, such as glycols, alkanolamines, aromatic acetic acid, etc. to the clinker at a predetermined rate reduces the amount of energy required and improves the grinding efficiency of the hard clinker.

한편, 전술한 바와 같은 분쇄조제는 분체의 응집 및 밀 내부 코팅 방지 외에 분체 유동특성 및 그에 따른 피 분쇄물의 밀 잔류시간에 영향을 미치게 되는데 분쇄가 진행됨에 따라 미분쇄된 입자 파단면에 이온이 편기하여 발생하는 서로 응집하려는 현상과 입자간 인력의 원인이 되는 표면에너지를 제거함으로써 분체유동성을 향상시키며, 이미 분쇄된 미분들을 통풍 공기와 함께 밀(mill) 밖으로 원활하게 배출시킨다. 또한, 밀 내부로 재순환되는 미립분의 양을 감소시켜 시멘트 클링커 분쇄 시 생산성을 증진시켜 주는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.On the other hand, the grinding aid as described above affects the flow characteristics of the powder and the mill residence time of the pulverized product in addition to preventing the agglomeration of the powder and coating inside the mill. It improves powder fluidity by removing surface energy that causes coagulation and intergranular attraction caused by coagulation, and smoothly discharges already ground fine powder together with ventilated air out of the mill. In addition, by reducing the amount of fine particles recycled into the mill is known to play a role in improving the productivity when grinding cement clinker.

대한민국 등록특허 제222776호의 등록공보에는 글리콜을 주성분으로 하는 폐부동액을 이용하여 시멘트 클링커의 미분쇄를 수행하는 방법이 개시되어 있다. 또한 등록특허 제44210호의 등록공보에는 디에틸렌글리콜이나 트리에탄올아민을 이용한 분쇄조제방법이 개시되어 있다. 그리고 등록특허 제150209호의 등록공보에는 트리이소프로판올아민을 이용한 분쇄조제 및 상기 분쇄조제를 포함한 시멘트 조성이 개시되어 있다. 그 외에도, 미국특허 제4828624호 및 제4204877호에는 각각 분쇄조제로 사용되는 2성분계에 대한 혼합비율을 변수로 분쇄조제를 사용한 경우 및 시멘트 수화시 지연을 목적으로 분쇄조제를 사용한 예가 개시되어 있다.Korean Patent Registration No. 222776 discloses a method for performing fine grinding of cement clinker using waste antifreeze containing glycol as a main component. In addition, Korean Patent No. 441010 discloses a grinding aid preparation method using diethylene glycol or triethanolamine. In the registered publication of Patent No. 150209, a grinding aid using triisopropanolamine and a cement composition including the grinding aid are disclosed. In addition, US Pat. Nos. 4,482,424 and 4,048,77 disclose examples of using a grinding aid for the purpose of delaying the hydration of cement and mixing the mixing ratio for the two-component system used as the grinding aid.

그리고 최근에는 분체 공학 발달 및 품질 향상을 위한 요구에 의해 밀 효율의 증가 등과 같은 기존 개념의 효과에 더하여 시멘트의 수화특성을 향상시키거나 압축강도를 증진 시킬 수 있는 시멘트 품질의 최적화를 목적으로 하는 기능성 분쇄조제 연구가 계속되고 있다. Recently, in order to improve the hydration characteristics of cement or to improve the compressive strength, in addition to the effects of conventional concepts such as the increase in mill efficiency due to the development of powder engineering and the demand for quality improvement, Grinding aid research continues.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 기존의 제품과는 다른 별도의 화합물 또는 혼합물을 사용함으로써 분쇄공정의 효율성 증가로 인한 품질의 최적화와 수화특성을 향상시키고 장기 압축강도를 증진시킬 수 있는 분쇄조제 조성물을 제공하고자 하는 것이다.The problem to be solved in the present invention is to use a separate compound or mixture different from the existing product to improve the optimizing quality and the hydration characteristics and increase the long-term compressive strength by increasing the efficiency of the grinding process It is to provide.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 글리세린기를 갖는 아민 또는 무기염으로 치환된 폴리카르본산을 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a grinding aid composition for pulverizing cement clinker comprising a polycarboxylic acid substituted with an amine or an inorganic salt having a glycerin group.

상기 글리세린기를 갖는 아민은 글리세린디메틸아민, 글리세린에틸아민, 디글리세린메틸아민, 디글리세린에틸아민. 디글리세린모노에탄올아민, 모노글리세린디에탄올아민 및 트리글리세린아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.The amine having the glycerin group is glycerin dimethylamine, glycerin ethylamine, diglycerin methylamine, diglycerin ethylamine. It is preferable that it is selected from the group which consists of a diglycerol monoethanolamine, a monoglycerine diethanolamine, and a triglycerinamine.

상기 무기염은 나트륨염, 칼륨염, 칼슘염, 마그네슘염, 리튬염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것이 바람직하다.It is preferable that the said inorganic salt is selected from the group which consists of a sodium salt, potassium salt, calcium salt, magnesium salt, lithium salt, and aluminum salt.

상기 폴리카르본산은 아크릴산 중합체, 메타아크릴산 중합체, 아크릴산메타아크릴산 공중합체 및 무수말레인산아크릴산 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.It is preferable that the said polycarboxylic acid is chosen from the group which consists of an acrylic acid polymer, a methacrylic acid polymer, an acrylic acid methacrylate copolymer, and an acrylic acid maleic anhydride copolymer.

상기 폴리카르본산은 평균분자량(Mw)이 1,000~20,000인 것이 바람직하다. The polycarboxylic acid preferably has an average molecular weight (Mw) of 1,000 to 20,000.

이상에서와 같이, 본 발명의 시멘트 클링커 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 시멘트 클링커의 분쇄시 첨가되어 분쇄시간을 단축하여 에너지 절감 효과가 현저하고, 분쇄특성과 수화특성을 향상시키며, 상기 분쇄조제 조성물이 첨가된 시멘트는 1일, 3일, 7일 및 28일 압축강도가 증대된다.As described above, the grinding aid composition for pulverizing the cement clinker of the present invention is added during the grinding of the cement clinker to shorten the grinding time, remarkable energy saving effect, improve the grinding characteristics and hydration characteristics, the grinding aid composition is The added cement has increased compressive strengths of 1 day, 3 days, 7 days and 28 days.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

전술한 바와 같이, 종래의 분쇄조제는 글리콜류 또는 트리이소프로판올아민과 같은 화합물이 사용되었다. 그러나 상기 화합물은 분쇄효율 및 압축강도 증진 효과가 다소 미흡한 점이 있었다. 전기한 대한민국 등록특허 제150209에는 트리에탄올아민 등이 시멘트의 초기 재령에서 압축강도를 증가시키는 것으로 기재되어 있다. 그러나 이러한 화합물들은 통상 재령 28일에서는 효과가 미약하거나, 콘크리트에서의 기포발생량 및 공기량의 증가로 콘크리트에서의 압축강도를 저하시키기도 하기 때문에 사용이 제한된다. 따라서, 본 발명자는 종래의 분쇄조제보다 우수한 분쇄효율을 보이면서도 시멘트에 첨가되었을 때 압축강도를 증진시킬 수 있는 새로운 분쇄조제 조성물에 대한 연구를 진행한 끝에 본 발명의 시멘트 클링커 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 개발하게 되었다. As described above, conventional grinding aids include compounds such as glycols or triisopropanolamine. However, the compound had a somewhat insufficient effect of improving the grinding efficiency and compressive strength. Korean Patent No. 150209 described above describes that triethanolamine and the like increase the compressive strength at an early age of cement. However, these compounds are generally limited in their use at 28 days of age, or because they reduce the compressive strength in concrete due to the increase in the amount of bubbles and air in concrete. Therefore, the present inventors, while showing a superior grinding efficiency than the conventional grinding aid, after studying the new grinding aid composition that can enhance the compressive strength when added to the cement, the cement clinker grinding mill composition of the present invention Was developed.

따라서, 본 발명은 글리세린기를 갖는 아민 또는 무기염으로 치환된 폴리카르본산을 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a grinding aid composition for pulverizing cement clinker comprising a polycarboxylic acid substituted with an amine or an inorganic salt having a glycerin group.

상기 글리세린기를 갖는 아민은 글리세린디메틸아민, 글리세린에틸아민, 디글리세린메틸아민, 디글리세린에틸아민. 디글리세린모노에탄올아민, 모노글리세린디에탄올아민 및 트리글리세린아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.The amine having the glycerin group is glycerin dimethylamine, glycerin ethylamine, diglycerin methylamine, diglycerin ethylamine. It is preferable that it is selected from the group which consists of a diglycerol monoethanolamine, a monoglycerine diethanolamine, and a triglycerinamine.

상기 글리세린기를 갖는 아민은, 예를 들어 다음과 같은 제조 방법으로 제조될 수 있다. 구체적으로는, 암모니아, 모노메틸아민, 디메틸아민, 모노에틸아민, 디에틸아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민에 아래 [화학식 1]로 표시되는 글리시돌 또는 아래 [화학식 2]로 표시되는 글리세린카보네이트 1 내지 4몰을 부가하여 제조될 수 있다.The amine having the glycerin group can be produced, for example, by the following production method. Specifically, glycidol represented by [Formula 1] below or glycerin represented by [Formula 2] below in ammonia, monomethylamine, dimethylamine, monoethylamine, diethylamine, monoethanolamine, and diethanolamine It can be prepared by adding 1 to 4 moles of carbonate.

Figure 112011021551213-pat00001
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Figure 112011021551213-pat00002
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상기 무기염은 나트륨염, 칼륨염, 칼슘염, 마그네슘염, 리튬염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 것이 바람직하다.It is preferable that the said inorganic salt is selected from the group which consists of a sodium salt, potassium salt, calcium salt, magnesium salt, lithium salt, and aluminum salt.

따라서 폴리카르본산의 카르복실기에 상기 무기염 중 1종 이상이 치환될 수 있다.Therefore, at least one of the inorganic salts may be substituted with the carboxyl group of the polycarboxylic acid.

상기 폴리카르본산은 아크릴산 중합체, 메타아크릴산 중합체, 아크릴산메타아크릴산 공중합체 및 무수말레인산아크릴산 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.It is preferable that the said polycarboxylic acid is chosen from the group which consists of an acrylic acid polymer, a methacrylic acid polymer, an acrylic acid methacrylate copolymer, and an acrylic acid maleic anhydride copolymer.

상기 폴리카르본산은 평균분자량(Mw)이 1,000~20,000, 바람직하게는 2,000~8,000인 것이 바람직하다.The polycarboxylic acid has an average molecular weight (Mw) of 1,000 to 20,000, preferably 2,000 to 8,000.

또한, 본 발명의 폴리카르본산의 카르복실기에는 무기염으로 치환되는 대신에 아민으로 치환될 수도 있다.In addition, the carboxyl group of the polycarboxylic acid of the present invention may be substituted with an amine instead of being substituted with an inorganic salt.

치환 가능한 아민으로는 암모니아, 트리메틸아민, 디메틸아민, 모노메틸아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 모노에탄올디이소프로판올아민 및 디에탄올모노이소프로판올아민으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택된다.Substitutable amines include one or more from the group consisting of ammonia, trimethylamine, dimethylamine, monomethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, monoethanoldiisopropanolamine and diethanol monoisopropanolamine Is selected.

또한, 본 발명의 분쇄조제 조성물은 글리세린기를 갖는 아민 10~90중량%와, 무기염 또는 아민으로 치환된 폴리카르본산 10~90중량%의 혼합물을 사용할 수도 있다.In addition, the grinding aid composition of the present invention may use a mixture of 10 to 90% by weight of an amine having a glycerin group and 10 to 90% by weight of a polycarboxylic acid substituted with an inorganic salt or an amine.

또한, 본 발명의 분쇄조제 조성물은 상기 설명된 글리세린기를 갖는 아민, 무기염 또는 아민으로 치환된 폴리카르본산, 또는 이들의 혼합물에 추가하여 알킬렌글리콜 및/또는 알칸올아민을 더 포함할 수도 있다.In addition, the grinding aid composition of the present invention may further include alkylene glycol and / or alkanolamine in addition to the amine having a glycerin group described above, an inorganic salt or a polycarboxylic acid substituted with an amine, or a mixture thereof. .

상기 알킬렌글리콜의 예로는 모노에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등을 들 수 있다.Examples of the alkylene glycol include monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol and the like.

상기 알칸올아민의 예로는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노이소프로판올디에탄올아민, 디이소프로판올모노에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 에틸렌-1,1,4,4-테트라에탄올아민 등을 들 수 있다.Examples of the alkanolamine include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanol diethanolamine, diisopropanol monoethanolamine, triisopropanolamine, ethylene-1,1,4,4-tetraethanolamine, and the like. Can be.

전술한 바와 같은 본 발명의 시멘트 클링커 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 시멘트 클링커의 전체 중량에 대하여 0.005 내지 0.2중량% 범위로 첨가되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 시멘트 클링커의 전체 중량에 대하여 0.01 내지 0.05중량% 범위로 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 시멘트 클링커 미분쇄용 분쇄조제 조성물이 시멘트 클링커의 전체중량을 기준으로 0.005중량% 미만으로 첨가되는 경우에는 분쇄촉진효과를 충분히 발휘할 수 없고, 반면 0.2중량%를 초과하는 경우에는 분쇄촉진효과의 향상이 크지 않아 비경제적이기 때문이다.As described above, the grinding aid composition for pulverizing the cement clinker of the present invention is preferably added in a range of 0.005 to 0.2% by weight based on the total weight of the cement clinker, more preferably 0.01 to 0.05 based on the total weight of the cement clinker. It is preferred to add in the range by weight. When the cement clinker fine grinding aid composition is added in less than 0.005% by weight based on the total weight of the cement clinker, it may not sufficiently exhibit the effect of pulverization, whereas when it exceeds 0.2% by weight, the effect of pulverization is improved. This is because it is not large and it is uneconomical.

전술한 바와 같은 분쇄조제 조성물 사용시 시멘트의 최종적인 물리적 성질을 변경하기 위하여 공기연행제 등의 공지의 시멘트 첨가제가 첨가될 수 있다.Known cement additives, such as air entrainers, may be added to alter the final physical properties of the cement when using the grinding aid composition as described above.

전술한 바와 같은 비율로 제조된 본 발명의 시멘트 클링커 미분쇄용 분쇄조제 조성물을 시멘트로 제조할 시멘트 클링커의 전체 중량에 대하여 0.005 내지 0.2중량% 범위로 첨가하게 되면 시멘트 클링커 미분쇄용 분쇄조제 조성물은 미분쇄된 입자표면에 흡착되어 입자 간의 응집현상을 감소시켜 주게 된다. 따라서 이미 분쇄된 입자들을 통풍공기와 함께 밀 밖으로 원활히 배출시킴은 물론 미분쇄 입자의 응집현상에 의한 밀 내 벽면의 코팅현상이 제거됨과 동시에 미립분에 의한 쿠션효과를 감소시켜서 분쇄효율을 증진시켜 준다. 또한, 밀 내에서 1차 분쇄된 입자들은 미립분과 조립분으로 분리시키는 공기분급기 내에서도 입자와 분산성을 증대시켜(분급기의 분급효율을 향상시키는 결과로) 밀로 재순환되는 미립분의 양을 감소시켜 줌으로써 시멘트 클링커 분쇄시의 생산성을 증대시켜 준다.When the cement clinker grinding mill composition of the present invention prepared in the above-described ratio is added in a range of 0.005 to 0.2% by weight relative to the total weight of the cement clinker to be made of cement, the grinding aid composition for grinding cement clinker is It is adsorbed on the surface of the finely divided particles to reduce the aggregation phenomenon between the particles. Therefore, the pulverized particles can be smoothly discharged out of the mill together with the ventilation air as well as the coating phenomenon on the wall surface of the mill due to the flocculation of the pulverized particles is removed, and the crushing effect by the fine powder is reduced to improve the grinding efficiency. . In addition, the primary pulverized particles in the mill increase the particle and dispersibility even in the air classifier that separates the fine and coarse powder (as a result of improving the classification efficiency of the classifier), thereby reducing the amount of fine powder recycled to the mill. By increasing the productivity of the cement clinker grinding.

본 발명의 분쇄조제 조성물은 시멘트 클링커의 분쇄 전, 분쇄 중 또는 분쇄 후에 첨가될 수 있다. 본 발명의 명칭과 같이, 본 발명의 분쇄조제 조성물은 원래 시멘트 클링커의 분쇄 시, 즉 분쇄 전이나 분쇄 중에 첨가되는 것이 바람직하나, 압축강도 증진의 면에서 시멘트 클링커의 분쇄 후, 즉 시멘트 제조 후 첨가될 수도 있다.The grinding aid composition of the present invention may be added before, during or after grinding of the cement clinker. As the name of the present invention, the grinding aid composition of the present invention is preferably added during the grinding of the cement clinker, that is, before or during grinding, but after the grinding of the cement clinker in view of increasing the compressive strength, that is, after the cement is manufactured. May be

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예로만 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. However, the following examples are only for the purpose of understanding the present invention and the scope of the present invention is not limited only to the following examples.

[[ 실시예Example ]]

냉각기, 교반기, 질소도입관, 적하용 실린더가 구비된 500ml 4구 플라스크에 디에탄올아민 1.5mol(210.3g)을 넣고, 70℃로 가열하면서 교반하였다. 반응온도를 70℃로 유지하고 글리시돌 1.5mol(111g)을 적하실린더를 이용하여 6시간 동안 적하시켰다. 옥시란 농도가 0.1% 미만이 될 때까지 반응시킨 후 반응물인 글리세린디에탄올아민 320g을 얻었다(반응식 1).Into a 500 ml four-necked flask equipped with a cooler, a stirrer, a nitrogen introduction tube, and a dropping cylinder, 1.5 mol (210.3 g) of diethanolamine was added and stirred while heating to 70 ° C. The reaction temperature was maintained at 70 ° C. and 1.5 mol (111 g) of glycidol was added dropwise for 6 hours using a dropping cylinder. After reacting until the oxirane concentration was less than 0.1%, 320 g of a glycerin diethanolamine as a reactant was obtained (Scheme 1).

[반응식 1]Scheme 1

Figure 112011021551213-pat00003
Figure 112011021551213-pat00003

실시예 1과 동일한 4구 플라스크 500ml에 모노에탄올아민 2mol(122g)을 넣고, 70℃로 가열하면서 교반하였다. 반응온도를 70℃로 유지하며, 글리시돌 4mol(296g)을 적하실린더를 이용하여 8시간 동안 적하시켰다. 옥시란 농도가 0.1% 미만이 될 때까지 반응시킨 후 반응물인 디글리세린모노에탄올아민 410g을 얻었다.2 mol (122 g) of monoethanolamine was put into 500 ml of the same four neck flasks as Example 1, and it stirred, heating at 70 degreeC. The reaction temperature was maintained at 70 ° C, and 4 mol (296 g) of glycidol was added dropwise for 8 hours using a dropping cylinder. After reacting until the oxirane concentration became less than 0.1%, 410 g of diglycerin monoethanolamine as a reactant was obtained.

40% 수용액인 분자량이 4,500인 폴리아크릴산 500g을 교반기가 달린 1,000ml 3구 플라스크에 넣고 50℃에서 교반시키면서 50% NaOH 100gdmf 30분 동안 적하시키며 중화시킨 후 여기에 Li2CO3 20g을 넣고 30분간 교반시켜 폴리아크릴산을 Na와 Li으로 부분 중화시킨 폴리아크릴산염(화학식 3)을 제조하였다.500 g of polyacrylic acid having a molecular weight of 4,500, which is a 40% aqueous solution, was added to a 1,000 ml three-necked flask equipped with a stirrer, and stirred at 50 ° C., neutralized by dropping 50 g of NaOH 100 gdmf for 30 minutes, followed by adding 20 g of Li 2 CO 3 thereto for 30 minutes. By stirring, a polyacrylate (Formula 3) in which the polyacrylic acid was partially neutralized with Na and Li was prepared.

Figure 112011021551213-pat00004
Figure 112011021551213-pat00004

시험예Test Example

상기 제조된 실시예 1 내지 실시예 3 물질의 시멘트 클링커 분쇄에 미치는 효과를 확인하기 위하여 실험용 볼 밀(Ball Mill)에 클링커 2,900g, 무수석고 100g을 넣고 분쇄조제를 첨가하지 않은 경우와 기존의 분쇄조제로 많이 사용되는 디에틸렌글리콜(DEG) 0.6g을 첨가한 경우와 실시예 1 내지 실시예 3의 분쇄조제를 각각 0.6g 첨가한 경우에 대하여 각각 30분간 밀을 운전하여 블레인 값(Blaine value)을 측정하기 위한 소량의 시료를 채취하고, 다시 분쇄를 실시하여 총 60분 동안 분쇄된 시멘트 시료에 대한 블레인 값 측정 시험, 체가름 시험을 실시하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
In order to confirm the effect on the cement clinker grinding of the prepared examples 1 to 3 material 2900 g of clinker, 100 g of anhydrous gypsum in a ball mill (Ball Mill) and without the grinding aid and conventional grinding The case of adding 0.6 g of diethylene glycol (DEG), which is frequently used as a preparation, and adding 0.6 g of the grinding aid of Examples 1 to 3, respectively, were operated for 30 minutes and operated with a mille value. A small amount of sample was collected, and again subjected to grinding to perform a blain value measurement test and a sifting test on the ground cement sample for a total of 60 minutes, and the results are shown in Table 1.


분쇄조제 시료

Grinding aid sample
블레인 값(cm2/g)Blaine value (cm 2 / g)
잔사율(40μm)

Residual rate (40 μm)
30분 분쇄30 minutes grinding 60분 분쇄60 minutes grinding 무첨가      No additives 2,1022,102 3,0123,012 14.5%14.5% DEGDEG 2,2702,270 3,1843,184 12.6%12.6% 실시예 1Example 1 2,2912,291 3,2383,238 11.9%11.9% 실시예 2Example 2 2,2952,295 3,2353,235 11.5%11.5% 실시예 3Example 3 2,2882,288 2,2462,246 11.8%11.8%

또한, 시멘트의 수화반응 결과를 확인하기 위한 물리시험을 실시하고, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.In addition, a physical test was performed to confirm the result of the hydration reaction of cement, and the results are shown in Table 2 below.


분쇄조제시료

Grinding Preparation Sample

안정도

Stability
비카침 응결시간Vicarcup Condensation Time
플로우
(mm)

Flow
(mm)
압축강도(MPa)Compressive strength (MPa)
초결
(분)
First
(minute)
종결
(시:분)
closing
(hour minute)

1일

1 day

3일

3 days

7일

7 days

28일

28 days
무첨가No additives 0.65%0.65% 5454 4:004:00 172172 10.210.2 17.517.5 22.122.1 33.533.5 DEGDEG 0.58%0.58% 5151 3:553:55 175175 11.211.2 18.218.2 23.623.6 35.135.1 실시예 1Example 1 0.60%0.60% 4848 3:503:50 171171 12.112.1 19.519.5 25.525.5 38.338.3 실시예 2Example 2 0.57%0.57% 5050 3:453:45 172172 12.512.5 20.020.0 25.025.0 38.038.0 실시예 3Example 3 0.58%0.58% 4848 3:503:50 175175 12.012.0 19.619.6 26.026.0 38.838.8

상기 각 시험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3은 분쇄조제를 무첨가한 경우 및 DEG를 첨가한 경우와 대비하여 블레인 값, 잔사율, 압축강도에 있어서 우수함을 알 수 있다.As can be seen from the above test results, Examples 1 to 3 of the present invention is excellent in the rain value, the residual ratio, the compressive strength compared to the case without addition of the grinding aid and DEG added Can be.

참고로, 상기 시험은 다음 표 3의 KS 규격의 포틀랜드 시멘트 시험방법에 의거하여 실시되었다.
For reference, the test was carried out according to the Portland cement test method of the KS standard of the following Table 3.

시험 항목Test Items KS 규격KS standard 분말도(Fineness) 측정Fineness measurement KS L 5106KS L 5106 오토클레이브(Autoclave) 팽창도Autoclave Expansion KS L 5107KS L 5107 비카침(Vicat Needle) 응결시간Vicat Needle Condensation Time KS L ISO 9597KS L ISO 9597 압축강도Compressive strength KS L ISO 679KS L ISO 679

Claims (5)

글리세린기를 갖는 아민을 포함하며,
상기 글리세린기를 갖는 아민은 글리세린디메틸아민, 글리세린에틸아민, 디글리세린메틸아민, 디글리세린에틸아민. 디글리세린모노에탄올아민, 모노글리세린디에탄올아민 및 트리글리세린아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 시멘트 클링커 미분쇄용 분쇄조제 조성물.
An amine having a glycerin group,
The amine having the glycerin group is glycerin dimethylamine, glycerin ethylamine, diglycerin methylamine, diglycerin ethylamine. Diglycerin monoethanolamine, monoglycerin diethanolamine, and triglycerine amine selected from the group which consists of the grinding aid composition for fine grinding of cement clinker characterized by the above-mentioned.
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